氧化还原滴定 · 半反应法

别靠“凑数”:电子账本要对上

高锰酸根滴定亚铁时,紫色消退的背后,是一笔必须逐项核对的原子、电荷与电子账。

一个看似简单、其实很会设陷阱的滴定

酸性高锰酸钾能把 Fe2+ 氧化成 Fe3+,自己则由 MnO4− 还原为 Mn2+。别一上来就凭感觉写总反应:先把锰的“收电子”写清,再让亚铁恰好交出同样多的电子。

本题的反应环境是酸性。H+ 不是装饰物,它用于平衡氢与电荷。

这里的系数只表示反应粒子的计量数;它不等于某溶液的浓度,也不能拿来替代滴定计算中的 c 或 V。

先给锰的半反应“补账”

氧先用 H2O 配平,氢再用 H+ 配平,最后才用 e− 配平电荷。把你选择的系数填进空格。

H+
e−
H2O

提示:锰从 +7 变到 +2。先盯住氧原子,不要先猜电子数。

Mn 从 +7 降到 +2:需要收下 5 个电子

让亚铁把电子恰好交出来

每个 Fe2+ 变为 Fe3+ 时只交出 1 个 e−。锰半反应要收 5 个,那一边要安排几份亚铁?

Fe2+

电子只在“账本”里转手;写成总反应时,e− 应全部消去。

30 秒自测

若 MnO4− 的还原半反应已需要 5 e−,总反应中 Fe2+ 的最小系数应为多少?

打开核对平衡式与条件说明

MnO4− + 8H+ + 5e− → Mn2+ + 4H2O

MnO4− + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

上述产物与系数针对酸性介质。若介质改变,高锰酸根的还原产物可能改变,因此不能把这条酸性配平式直接搬到中性或碱性条件。